超磁致伸缩超声换能器设计分析

发布时间：2019-06-12 13:55

【摘要】：基于超磁致伸缩材料设计了一种超声换能器,推导了超声振子的频率方程,并且用ANSYS有限元软件对换能器的关键部件进行了动力学分析,得到了关键部件的模态和谐响应特性,验证了设计方法的可行性.对振动系统进行了静态磁场和谐波磁场分析,结果表明:增加磁回路中导磁材料的磁导率可以增加超磁致伸缩棒的轴向磁场强度和磁场均匀度,但当材料的相对磁导率大于1 000时,轴向磁场强度和磁场均匀度的增加幅度逐渐趋于平衡;在高频激励下,超磁致伸缩棒呈现出了严重的电涡流效应,严重限制了其驱动性能,必须对超磁致伸缩棒进行处理.
[Abstract]:Based on the super-magnetostriction material, an ultrasonic transducer is designed, the frequency equation of the ultrasonic vibrator is derived, and the dynamic analysis of the key components of the transducer is carried out by the finite element software of ANSYS, and the modal and harmonious response characteristics of the key components are obtained, and the feasibility of the design method is verified. the static magnetic field and the harmonic magnetic field of the vibration system are analyzed, and the results show that the magnetic permeability of the magnetic conducting material in the magnetic circuit can increase the axial magnetic field strength and the magnetic field uniformity of the giant magnetostrictive rod, The increase of the axial magnetic field strength and the uniformity of the magnetic field is gradually balanced; under high frequency excitation, the giant magnetostrictive rod presents a serious electric eddy effect, which severely limits its driving performance and has to be treated with the super-magnetostrictive rod.
【作者单位】： 西安理工大学机械与精密仪器工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51675422) 陕西省重点研发项目(2017GY-028)
【分类号】：TB552

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本文编号：2498077